選修3-5196重核的裂變教案

1、文檔編碼 : CS5J8J4F5V7 HY3W5J2B4I9 ZH8U10G8B1O6名師精編 優(yōu)秀教案196 重核的裂變新課標(biāo)要求（一）學(xué)問(wèn)與技能1知道核裂變的概念,知道重核裂變中能釋放出巨大的能量；2知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；3會(huì)運(yùn)算重核裂變過(guò)程中釋放出的能量；4知道什么是核反應(yīng)堆；明白常用裂變反應(yīng)堆的類型,明白核電站及核能發(fā)電的優(yōu) 缺點(diǎn)；（二）過(guò)程與方法1通過(guò)對(duì)核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)關(guān)系的懂得,培養(yǎng)同學(xué)的規(guī)律推理才能及應(yīng)用 教學(xué)圖像處理物理問(wèn)題的才能；2通過(guò)讓同學(xué)自己閱讀課本,查閱資料,培養(yǎng)同學(xué)歸納與概括學(xué)問(wèn)的才能和提出問(wèn) 題的才能；（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1激發(fā)同學(xué)寵愛(ài)科學(xué)、探求真理的激情,

2、樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)同學(xué)基本 的科學(xué)素養(yǎng),通過(guò)核能的利用,摸索科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系；2通過(guò)教學(xué),讓同學(xué)熟識(shí)到和平利用核能及開(kāi)發(fā)新能源的重要性；3確立世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)變化的,而變化過(guò)程必定遵循能量守恒的觀點(diǎn)；教學(xué)重點(diǎn)1鏈?zhǔn)椒磻?yīng)及其釋放核能的運(yùn)算；2重核裂變的核反應(yīng)方程式的書寫；教學(xué)難點(diǎn) 通過(guò)核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)的關(guān)系,推理得出由質(zhì)量數(shù)較大的原子核分裂成質(zhì)量 數(shù)較小的原子核釋放能量這一結(jié)論；教學(xué)方法 老師啟示、引導(dǎo),同學(xué)爭(zhēng)辯、溝通；教學(xué)用具：多媒體教學(xué)設(shè)備一套：可供實(shí)物投影、放像、課件播放等；課時(shí)支配 1 課時(shí)名師精編 優(yōu)秀教案教學(xué)過(guò)程（一）引入新課 老師：大家都知道在其次次世界大戰(zhàn)

3、即將終止的時(shí)候,美國(guó)于 1945 年 8 月 6 日、 9 日先后在日本的廣島、長(zhǎng)崎上空投下了兩顆原子彈,剎那間,這兩座曾經(jīng)特別美麗的城 市變成一片廢墟大家仍知道目前世界上有少數(shù)國(guó)家建成了許多核電站,我國(guó)也相繼建 成了浙江秦山核電站和廣東大亞灣核電站等；我想,現(xiàn)在大家確定想知道原子彈爆炸及 核發(fā)電的原理,那么,我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)裂變,通過(guò)學(xué)習(xí),大家就會(huì)對(duì)上述問(wèn)題有初 步的明白；播放 VCD 光碟,呈現(xiàn)原子彈爆炸的過(guò)程及原子彈爆炸后形成的慘景的片段；同學(xué)：觀看原子彈爆炸的過(guò)程,并形成裂變能放出巨大能量的初步熟識(shí)；點(diǎn)評(píng)：激發(fā)起同學(xué)主動(dòng)探求學(xué)問(wèn)的欲望,從而為下一步進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)奠定一個(gè)良好 的基礎(chǔ)；（

4、二）進(jìn)行新課1核裂變 （ fission ）提問(wèn)：核裂變的特點(diǎn)是什么？讓同學(xué)閱讀課本核裂變部分內(nèi)容,分小組爭(zhēng)辯；每一小組由一位同學(xué)陳述小組爭(zhēng)辯 的結(jié)果；同學(xué)回答：重核分裂成質(zhì)量較小的核的反應(yīng),稱為裂變；老師總結(jié)：重核分裂成質(zhì)量較小的核,釋放出核能的反應(yīng),稱為裂變；提問(wèn)：是不是全部的核裂變都能放出核 能？讓同學(xué)閱讀有關(guān)核子平均質(zhì)量有補(bǔ)充材 料；分小組爭(zhēng)辯； 每一小組由一位同學(xué)陳述小 組爭(zhēng)辯的結(jié)果；同學(xué)回答： 只有核子平均質(zhì)量減小的核反 應(yīng)才能放出核能；點(diǎn)評(píng)：有利于培養(yǎng)同學(xué)合作式學(xué)習(xí)的能 力；學(xué)問(wèn)總結(jié)： 不是全部的核反應(yīng)都能放出核能,有的核反應(yīng),反應(yīng)后生成物的質(zhì)量比 反應(yīng)前的質(zhì)量大,這樣的核反應(yīng)不

5、放出能量,反而在反應(yīng)過(guò)程中要吸取大量的能量；只 有重核裂變和輕核聚變能放出大量的能量；點(diǎn)評(píng)：個(gè)人及小組的競(jìng)爭(zhēng),活躍課堂氣氛,激活同學(xué)思維,增加學(xué)習(xí)的趣味性；2、鈾核的裂變（1）鈾核的裂變的一種典型反應(yīng)；名師精編 優(yōu)秀教案提問(wèn)：鈾核的裂變的產(chǎn)物是多樣的,最典型的一種核反應(yīng)方程式是什么樣的？讓同學(xué)閱讀課本核裂變部分內(nèi)容 分小組爭(zhēng)辯 每一小組由一位同學(xué)陳述小組爭(zhēng)辯的結(jié)果；同學(xué)回答：235 92 U1n141Ba92Kr31n056360（2）鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：提問(wèn)：鏈?zhǔn)椒磻?yīng)chain reaction是怎樣進(jìn)行的？同學(xué)回答：這種由重核裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng) 一代接一代連續(xù)下去的過(guò)程,叫做核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；

6、點(diǎn)評(píng)：同學(xué)用自己的語(yǔ)言表達(dá),基本正確即可；（3）臨界體積（臨界質(zhì)量） ：提問(wèn)：什么是臨界體積（臨界質(zhì)量）？同學(xué)回答：通常把裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最 小體積叫做它的臨界體積,相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量；（4）裂變反應(yīng)中的能量的運(yùn)算；裂變前的質(zhì)量：m U390 . 31391027kg,m n.167491027kg 裂變后的質(zhì)量：m Ba234 . 00161027kg,m Kr152 .60471027kg,3 m n.5 02471027kg,同學(xué)運(yùn)算：質(zhì)量虧損：m0 .35781027kg,27.301082J= 201MeV Emc20 . 357810學(xué)問(wèn)總結(jié)： 由重核裂變產(chǎn)生的中子使

7、裂變反應(yīng)一代接一代連續(xù)下去的過(guò)程,叫做核 裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的最小體積叫做它的臨界體積；鈾核裂變 的產(chǎn)物不同,釋放的能量也不同；3、核電站 提問(wèn)：核核反應(yīng)堆各組成部分在核反應(yīng)中起什么 作用？讓同學(xué)閱讀課本核電站部分內(nèi)容,分小組爭(zhēng)辯；名師精編 優(yōu)秀教案每一小組由一位同學(xué)陳述小組爭(zhēng)辯的結(jié)果；同學(xué)回答：鈾棒由濃縮鈾制成,作為核燃料；同學(xué)回答：把握棒由鎘做成,用來(lái)把握反應(yīng)速度；同學(xué)回答：減速劑由石墨、重水或一般水（有時(shí)叫輕水）做成,用來(lái)跟快中子碰撞,使快中子能量削減,變成慢中子,以便讓 U235 俘獲；同學(xué)回答：冷卻劑由水或液態(tài)的金屬鈉等流體做成,在反應(yīng)堆內(nèi)外循環(huán)流淌,把反 應(yīng)堆

8、內(nèi)的熱量傳輸出,確保反應(yīng)堆的安全；同學(xué)回答：水泥防護(hù)層用來(lái)屏蔽裂變產(chǎn)物放出的各種射線,防止核輻射；老師（提問(wèn)） ：核能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)？同學(xué)回答：優(yōu)點(diǎn)：污染??；可采儲(chǔ)量大；比較經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)：一旦核泄漏會(huì)造成嚴(yán)肅的核污染；核廢料處理困難；點(diǎn)評(píng)：同學(xué)用自己的語(yǔ)言表達(dá),基本正確即可；老師（補(bǔ)充） ：明白常用裂變反應(yīng)堆的類型：秦山二期、大亞灣二期是壓水堆,秦山三期是沸水堆；4、例題例題 1、 以下核反應(yīng)中,表示核裂變的是（）A、238 92 U234 90 Th4He2B、14 6 C14N0e71C、235 92 U1 0 n141Ba92Kr31n56360D、9Be4He12 6 C1 0 n42

9、分析： 核反應(yīng)中有四種不同類型的核反應(yīng),它們分別是衰變、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變；其中衰變中有衰變、衰變等；C 選項(xiàng)是重核裂變；238U234 90 Th4He 是衰變,92214C14N0e是衰變,6719Be4He12 6 C1 0 n 是人工轉(zhuǎn)變,只的42同學(xué)回答：解：表示核裂變的是 C235 92 U1n141Ba92Kr名師精編優(yōu)秀教案31n056360點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)同學(xué)的擴(kuò)散散性思維；例題 2、秦山核電站第一期工程裝機(jī)容量為30 萬(wàn) kW ,假如 1g 鈾 235 完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為8.21010 J,并且假定產(chǎn)生的能量都變成了電能,那么,每年要消耗多少鈾235.（一年按 36

10、5 天運(yùn)算）同學(xué)回答：解：核電站每天的發(fā)電量為 W=Pt=3 10 8 24 3600 J=2.592 10每年的發(fā)電量 W 總=365W=9.46 10 15 J 而 1 g 鈾完全裂變時(shí)產(chǎn)生的能量為8.2 10 10 J. 13 J. 所以,每年消耗的鈾的量為m9.46 1015kg1.15 102kg8.210 10點(diǎn)評(píng)：培養(yǎng)同學(xué)推理及公式演算的才能；留意速度單位的換算,運(yùn)算過(guò)程中帶單位 運(yùn)算；適當(dāng)進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義訓(xùn)練；（三）課堂小結(jié) 通過(guò)本堂課的學(xué)習(xí),主要讓同學(xué)知道核裂變的概念,知道什么是鏈?zhǔn)椒磻?yīng),會(huì)運(yùn)算 重核裂變過(guò)程中釋放出的能量,知道什么是核反應(yīng)堆,明白核電站及核能發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)；本堂課的學(xué)習(xí)主要接受讓同學(xué)自學(xué)閱讀、小組相互溝通、師生共同概括,同學(xué)爭(zhēng)辯 等方式來(lái)組織教學(xué),主要培養(yǎng)同學(xué)合作式學(xué)習(xí)的才能,自主學(xué)習(xí)的才能和習(xí)慣；讓同學(xué) 樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)同學(xué)基本的科學(xué)素養(yǎng)；（四）作業(yè)：（1）請(qǐng)同學(xué)課后閱讀課本內(nèi)容,鞏固課堂學(xué)習(xí)的學(xué)問(wèn)；（2）請(qǐng)同學(xué)課后閱讀“STS 原子彈與科學(xué)家的責(zé)任”,并上網(wǎng)收索“ 切爾諾貝利